1 . 某学习小组欲测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率ρ。
(1)用毫米刻度尺测出电热丝的长度为。
(2)用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(a)所示,该读数为______ 。多次测量后,得到直径的平均值恰好与d相等。(3)用多用电表粗略测量电热丝的电阻约为。
(4)为精确测量该电热丝的电阻,设计了如图(b)所示的实验电路图。现有实验器材:
电池组E,电动势为,内阻忽略不计;
电压表V(量程为,内阻为);
电流表A(量程为,内阻比较小);
定值电阻(阻值可选用和);
滑动变阻器R,最大阻值为;
开关、导线若干。①要求电热丝两端的电压可在的范围内连续可调,应选用阻值为______ (填“”或“”)的定值电阻;
②闭合开关S前,滑动变阻器R的滑片应置于______ (填“a”或“b”)端;
③闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电压表V和电流表A的示数尽量大些,读出此时电压表V和电流表A的示数分别为U、I,则该电热丝电阻的表达式为______ (用U、I、、表示,不得直接用数值表示);
④多次测量得到电热丝的电阻的平均值为。
(5)由以上数据可估算出该电热丝的电阻率ρ约为______ (填标号)。
A. B.
C. D.
(1)用毫米刻度尺测出电热丝的长度为。
(2)用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(a)所示,该读数为
(4)为精确测量该电热丝的电阻,设计了如图(b)所示的实验电路图。现有实验器材:
电池组E,电动势为,内阻忽略不计;
电压表V(量程为,内阻为);
电流表A(量程为,内阻比较小);
定值电阻(阻值可选用和);
滑动变阻器R,最大阻值为;
开关、导线若干。①要求电热丝两端的电压可在的范围内连续可调,应选用阻值为
②闭合开关S前,滑动变阻器R的滑片应置于
③闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电压表V和电流表A的示数尽量大些,读出此时电压表V和电流表A的示数分别为U、I,则该电热丝电阻的表达式为
④多次测量得到电热丝的电阻的平均值为。
(5)由以上数据可估算出该电热丝的电阻率ρ约为
A. B.
C. D.
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2 . 水的硬度主要与水中溶解的钙、镁离子浓度有关,水的硬度也将影响水的电阻率。为测量样品水质的电阻率,检测员将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形塑料容器,容器两端用固定的圆形金属电极密封(如图甲所示)。粗测水样电阻约有几万欧姆。已知容器金属电极间距离为,用游标卡尺测量容器内直径时读数如图乙所示。
(1)乙图中游标卡尺的读数是__________ ;
(2)在测定水样电阻后,水样的电阻率的表达式为____________________ (用题中测得物理量L、d、表达)
(3)若测得水样的电阻率越小,则说明水中溶解的离子浓度越__________ (填“大”或“小”);
(4)用如图丙电路图测量水样的电阻。将开关置于a处,闭合开关,调节滑动变阻器,使灵敏电流计读数为;将开关置于b处,保持滑动变阻器不动,调节电阻箱,为保证在转换开关和调节电阻箱时滑动变阻器的分压几乎不变,在提供的两款滑动变阻器:和,检测员应该选用__________ (填或)。
(5)操作时发现当电阻箱阻值为时灵敏电流计读数,若已知灵敏电流计内阻为,根据测量可知所取水样的电阻为__________ 。
(1)乙图中游标卡尺的读数是
(2)在测定水样电阻后,水样的电阻率的表达式为
(3)若测得水样的电阻率越小,则说明水中溶解的离子浓度越
(4)用如图丙电路图测量水样的电阻。将开关置于a处,闭合开关,调节滑动变阻器,使灵敏电流计读数为;将开关置于b处,保持滑动变阻器不动,调节电阻箱,为保证在转换开关和调节电阻箱时滑动变阻器的分压几乎不变,在提供的两款滑动变阻器:和,检测员应该选用
(5)操作时发现当电阻箱阻值为时灵敏电流计读数,若已知灵敏电流计内阻为,根据测量可知所取水样的电阻为
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3 . 某同学为研究某种金属导线的电阻率,用图电路进行实验,金属导线的长度可以通过导线上的滑动头调节,滑动头有一定的电阻,但阻值未知。___________ ___________ (选填“m”或“n”);___________ mm;___________ (计算结果保留两位有效数字)。
(1)请以笔代线,将未连接的导线在图中补齐
(2)实验室准备了R1(5Ω、3A)和R2(50Ω、1.5A)两种滑动变阻器,用R1、R2分别实验,以电压表的读数U为纵轴,以为横轴(x为图甲中AP长度,L为AB长度),得到图像如图,其中选用R1时对应的图线应为
(3)在用螺旋测微器测量金属导线的直径如图所示,则该导线的直径为
(4)在多次调节滑动头改变金属导线的长度l,并测量出不同长度时的电阻值Rx,作Rx-l图(图戊),根据图像可求出该金属导线的电阻率为
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4 . 已粗略测得金属电阻丝的阻值约为6Ω,为了更精确地测量这根金属电阻丝的阻值,进而测得其电阻率,实验小组采用伏安法继续进行测量。现有实验器材如下:
A.电源E(电动势3.0 V,内阻约0.5 Ω)
B.电压表V1(0~3 V,内阻约3 kΩ)
C.电压表V2(0~15 V,内阻约15 kΩ)
D.电流表A1(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
E.电流表A2(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
F.滑动变阻器R1(0~5 Ω,3 A)
G.滑动变阻器R2(0~1750 Ω,1.5 A)
H.开关S和导线若干 (1)为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应选用___________ 、连接电路时,电压表应选___________ 、电流表应选___________ (均选填选项前的字母);
(2)如图甲所示,实验小组使用螺旋测微器测得金属电阻丝的直径为___________ mm;
(3)请在乙图中用连线代替导线完成实验器材的连接_______ (提示:注意选取合适的电表量程);
(4)保持(3)中实物图的电源、开关及滑动变阻器组成的原控制电路部分不变,实验小组对测量电路进行了创新。如图丙所示,在金属电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱C,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出。实验中改变触头P与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数U保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L,记录对应的电流I。利用测量数据画出–L图像,已知其中图线上某点的坐标为(a,b),如图丁所示。根据图像信息,用电阻丝的直径d、电压U、a、b及必要常数可计算得出电阻丝的电阻率ρ=___________ 。
A.电源E(电动势3.0 V,内阻约0.5 Ω)
B.电压表V1(0~3 V,内阻约3 kΩ)
C.电压表V2(0~15 V,内阻约15 kΩ)
D.电流表A1(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
E.电流表A2(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
F.滑动变阻器R1(0~5 Ω,3 A)
G.滑动变阻器R2(0~1750 Ω,1.5 A)
H.开关S和导线若干 (1)为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应选用
(2)如图甲所示,实验小组使用螺旋测微器测得金属电阻丝的直径为
(3)请在乙图中用连线代替导线完成实验器材的连接
(4)保持(3)中实物图的电源、开关及滑动变阻器组成的原控制电路部分不变,实验小组对测量电路进行了创新。如图丙所示,在金属电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱C,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出。实验中改变触头P与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数U保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L,记录对应的电流I。利用测量数据画出–L图像,已知其中图线上某点的坐标为(a,b),如图丁所示。根据图像信息,用电阻丝的直径d、电压U、a、b及必要常数可计算得出电阻丝的电阻率ρ=
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5 . (1)用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为______ mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径,示数如图乙所示,则读数为______ mm。(Ⅱ)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用下列方法测量其常温下的阻值。
(2)用多用电表的欧姆挡“”倍率测量热敏电阻的阻值,正确操作指针偏转如图甲所示。实验小组应将倍率更换至______ (选填“”或“”)倍率,正确操作并读出热敏电阻阻值;
(3)实验小组在粗略测量热敏电阻阻值后,用以下的器材精确测量它的阻值。
A.电源(,内阻约为1Ω)
B.电流表(,内阻约为5Ω)
C.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电压表(0~5V,内阻约为3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约为10kΩ)
F.滑动变阻器R(0~10Ω,允许通过的最大电流为1A)
G.开关
H.导线①为了尽可能精确的测量热敏电阻的阻值,电流表选______ ,电压表选______ ;(选填元件前面的序号)
②下列电路图设计合理的是______ 。(选填“乙”或“丙”)
(2)用多用电表的欧姆挡“”倍率测量热敏电阻的阻值,正确操作指针偏转如图甲所示。实验小组应将倍率更换至
(3)实验小组在粗略测量热敏电阻阻值后,用以下的器材精确测量它的阻值。
A.电源(,内阻约为1Ω)
B.电流表(,内阻约为5Ω)
C.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电压表(0~5V,内阻约为3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约为10kΩ)
F.滑动变阻器R(0~10Ω,允许通过的最大电流为1A)
G.开关
H.导线①为了尽可能精确的测量热敏电阻的阻值,电流表选
②下列电路图设计合理的是
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6 . 超薄柔性导电薄膜,可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图甲,某研究小组将一种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面,已知该材料在室温下的电阻率为,用多用电表粗测其电阻,用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。(1)游标卡尺测量出涂层的长度为L,宽度为d。
(2)现有如下器材可用于精确测量涂层阻值:
①电源E(电动势为3V、内阻约为)
②电压表V(量程1.0V、内阻为)
③电流表(量程0.06A、内阻)、(量程6A、内阻)
④滑动变阻器(阻值),滑动变阻器(阻值)
⑤定值电阻(阻值)
⑥导线若干,开关一只
(3)测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显,减小相对读数误差,电流表应选________ ;为了测量范围大一些,滑动变阻器R应选________ 。(均用所选仪器的符号表示)
(4)请在图丙虚框中画出所需元件,并在图丁中完成实物连线________ 。(5)经测量,电压表示数为U,电流表示数为I,则该涂层上下总厚度为________ (用题目所给的物理量符号表示)。
(2)现有如下器材可用于精确测量涂层阻值:
①电源E(电动势为3V、内阻约为)
②电压表V(量程1.0V、内阻为)
③电流表(量程0.06A、内阻)、(量程6A、内阻)
④滑动变阻器(阻值),滑动变阻器(阻值)
⑤定值电阻(阻值)
⑥导线若干,开关一只
(3)测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显,减小相对读数误差,电流表应选
(4)请在图丙虚框中画出所需元件,并在图丁中完成实物连线
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7 . 某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。给定的实验器材有:螺旋测微器,多用电表,电源(电动势为3V、内阻约为0.5Ω),电流表A(量程为,内阻约为0.1Ω),电压表V(量程为,内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为5Ω,额定电流为1A),开关,导线若干。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某次测量结果如图1所示:其读数为__________ (该值接近多次测量的平均值)。
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,当选择“”倍率的电阻挡测量时,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择__________ 倍率(填“”“”或“”)的电阻挡,欧姆调零后再进行测量,多用电表的示数如图2所示,测量结果为__________ Ω。
(3)根据上述粗测结果,该兴趣小组成员充分讨论后,决定用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材,设计好实验电路(部分电路如图3所示),正确连接好电路后进行实验测量,记录多组实验数据,并在坐标纸上建立直角坐标系,描绘出图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为。①请在图3中完成剩余电路的连接_________ ;
②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为__________ (保留两位有效数字)。
(4)该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温时的电阻率如下:分析可知,该金属丝材料最有可能是上述中的__________(填选项序号)。
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,当选择“”倍率的电阻挡测量时,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择
(3)根据上述粗测结果,该兴趣小组成员充分讨论后,决定用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材,设计好实验电路(部分电路如图3所示),正确连接好电路后进行实验测量,记录多组实验数据,并在坐标纸上建立直角坐标系,描绘出图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为。①请在图3中完成剩余电路的连接
②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为
(4)该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温时的电阻率如下:分析可知,该金属丝材料最有可能是上述中的__________(填选项序号)。
A.铜 |
B.锰铜合金 |
C.镍铬合金 |
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8 . 为了测量一根长为10cm的精密金属丝的电阻率,为了减小实验误差,实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
B.电流表,量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器,最大阻值为5Ω
F.滑动变阻器,最大阻值5kΩ
G.电源(电动势约为3V,内阻很小)
H.开关一只,导线若干
某同学根据上述器材设计了如图电路准确测量的阻值,回答下列问题:
(1)实验中需要利用电流表改装成量程为3V的电压表,则电路图中的定值电阻R应选择_____________ ,滑动变阻器应选_____________ ;(填仪器前面的序号)
(2)为提高实验测量准确度,电流表左端a应接_____________ (选填“b”或“c”);
(3)以示数为横轴,示数为纵轴作图像,若图像斜率为k,则金属丝的电阻___________ (用或表示)。
A.电流表,量程为0~300μA,内阻
B.电流表,量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器,最大阻值为5Ω
F.滑动变阻器,最大阻值5kΩ
G.电源(电动势约为3V,内阻很小)
H.开关一只,导线若干
某同学根据上述器材设计了如图电路准确测量的阻值,回答下列问题:
(1)实验中需要利用电流表改装成量程为3V的电压表,则电路图中的定值电阻R应选择
(2)为提高实验测量准确度,电流表左端a应接
(3)以示数为横轴,示数为纵轴作图像,若图像斜率为k,则金属丝的电阻
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9 . 某实验小组“测定某金属丝的电阻率”
(1)该小组成员在实验过程中,正确操作用游标卡尺(如图甲所示)测得金属丝的长度L为_____ cm,用螺旋测微器(如图乙所示)测得金属丝的直径d为_______ mm;通过图丙、丁读出某一次测金属丝电阻时,电流表和电压表的读数依次是_________ A、___________ V(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约 20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势 E=4.5V,内阻很小。则以下电路图中,____ (选填“A”或“B”或“C”或“D”)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏____ (选填“大”或“小”)。_______ 电路(选填“A”或“B”)。此时测得电流为I、电压为U,那么金属丝的电阻率为______________ (用第(1)问直接测量的物理量符号以及本小题提供的物理量符号来表示)。
(1)该小组成员在实验过程中,正确操作用游标卡尺(如图甲所示)测得金属丝的长度L为
A. B. C. D.
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值 则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是(2)中
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解题方法
10 . 五、电阻率
电阻率的测定有非常重要的意义。如:为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定;又如土壤电阻率是表征土壤电导性能的指标,被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。
1.“测量金属丝的电阻率”的实验电路如图所示,实验过程中:(1)用___________ 测量金属丝长度,用___________ ( 两空均选填“刻度尺”或“螺旋测微器”)测量金属丝的直径,为减小误差进行多次测量求平均值,得到金属丝长度L和直径d。
(2)根据电路图连接电路,开关S处于断开状态,滑动变阻器滑动片滑到___________ (选填:“a” 或“b”)端。闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组电压和电流。
(3)根据实验数据,画出U-I图,由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率ρ为___________ (用L、d、R表示)。
2.测量土壤的电阻率。已知盛满土壤样品的玻璃管的内径d=60mm,改变土壤样品长度,测量每次土壤长度L和土壤的阻值R;利用记录的多组土壤长度L和电阻R的数据,绘制如图所示的R-L关系图像。由图像可求土壤样品的电阻率为___________ Ω·m。(保留3位有效数字)3.如图所示,利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。(1)用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d,由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。
(2)闭合开关S1,开关S2接___________ (填“1”或“2”)端,调节滑动变阻器R,使电压表的读数为U1,滑动变阻器滑片不动,然后将开关S2接___________ (填“1”或“2”)端,再次记录电压表的读数为U2,发现U1>U2,则电阻R0两端的电压为___________ 。
(3)已知定值电阻R0,根据(1)(2)测量的数据,计算得待测盐水的电阻率为___________ 。
电阻率的测定有非常重要的意义。如:为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定;又如土壤电阻率是表征土壤电导性能的指标,被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。
1.“测量金属丝的电阻率”的实验电路如图所示,实验过程中:(1)用
(2)根据电路图连接电路,开关S处于断开状态,滑动变阻器滑动片滑到
(3)根据实验数据,画出U-I图,由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率ρ为
2.测量土壤的电阻率。已知盛满土壤样品的玻璃管的内径d=60mm,改变土壤样品长度,测量每次土壤长度L和土壤的阻值R;利用记录的多组土壤长度L和电阻R的数据,绘制如图所示的R-L关系图像。由图像可求土壤样品的电阻率为
(2)闭合开关S1,开关S2接
(3)已知定值电阻R0,根据(1)(2)测量的数据,计算得待测盐水的电阻率为
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